本发明公开了一种多自由度智能机械臂及其测试方法，包括：转动机构以及设置在转动机构附近的刀盘，转动机构一端固定在轨道上，轨道环布在石材附近，刀盘位于转动机构自由端，转动机构为转轴连接的多段式结构，转动机构能够通过转轴实现刀盘朝向或远离石材的移动；刀盘周向分布有若干单元刀组，且刀盘盘面上设置有朝向石材的图像取录设备，以及控制刀盘周向自转的电机组件；图像取录设备将刻痕深度以及刻痕宽度位置传输至外部处理单元，从而获得石材表面环线材质数据，本发明通过对大型石材进行阶梯式的环布下刀测试，从而获取石材表面所有位置的材料特性数据，从而便于操作者进行石刻设计以及石刻工艺规划，精细化控制石刻材料以及人力成本。